Физиологическая сущность механизмов теплопродукции. Образование первичного и вторичного тепла. Механизм теплоотдачи. Понятие о теpмонейтpальной зоне. Тепловой баланс.

Высвобождающаяся в организме при биологическом окислении энергия пит.в-в превращается в тепло. Чем интенсивнее протекание обменных процессов, тем больше теплообразование. Главным условием поддержания постоянной температуры тела является достижение баланса теплопродукции и теплоотдачи.

Суммарная теплопродукция состоит из:

-Первичной теплоты - выделяется в ходе постоянно протекающих реакций обмена в органах и тканях.

-Вторичной теплоты - образуется при расходовании энергии при работе.

Наибольшее кол-во тепла образуется в мыщцах при тоническом напряжении и сокращении - сократительный термогенез.

Механизмы теплоотдачи:

1) Излучение- отдача тепла поверхностью тела в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона.

Кол-во теплоты при излучении пропорционально площади поверхности излучения.

Теплоотдача излучения увеличивается при понижении температуры окруж. Среды

2) Теплопроведение - способ отдачи тепла при контакте тела с другим телом.

Кол-во тепла пропорционально разнице средних температур контактирующих тел, площади контакт.пов-тей и времени теплового контакта.

3) Конвекция- способ теплоотдачи,который осуществляется путем переноса тепла движущимися частицами воздуха.

Для рассеяния тепла необходимо обтекание тела воздухом. Причем температура воздуха должны быть ниже температуры тела.

Кол-во тепла увеличивается при увеличении скорости движения воздушных потоков.

4) Теплоотдача путем испарения - способ рассеяния тепла за счет его затраты на испарения пота или другой влаги с поверхности кожи и о слизистых дыхательных путей.

При температуре 20 градусов испарение 36 г/ч.

При повышении внешней температуры и при физической работе или длительное пребывание в теплой одежде усиливают потоотделение и оно возрастает до 500-2000 г/ч.

Термонейтральная зона (температура комфорта)-это относительное постоянство температуры,которое сохраняется в массе глубоких тканей, ели организм находится в среде 25-26 градусов.

При охлаждении масса глубоких тканей уменьшается, при согревании возрастает.

Тепловой баланс-это наиболее постоянная температура тела человека.

53.Этапы высвобождения энергии в организме.
1 этап -В процессе гидролиза(в ЖКТ) высвобождается незначительная часть свободной энергии (>0,5%).Она превращается в тепловую энергию (первичную теплоту), которая используется организмом для поддерживания температурного гомеостаза.
2-й этап -процесс анаэробного окисления. Высвобождается около 5% всей свободной энергии из глюкозы при окислении до молочной кислоты. Эта энергия используется на совершение полезной работы, для мышечного сокращения, для работы натрий-калиевого насоса, но, в конечном итоге, она тоже превращается в теплоту, которая называется вторичной теплотой.
3-й этап - основной этап,до 94,5% всей энергии, которая способна высвободиться в условиях организма. Осуществляется этот процесс в цикле Кребса: в нем происходит окисление пировиноградной кислоты (продукт окисления глюкозы) и ацетилкоэнзима А (продукт окисления аминокислот и жирных кислот). В процессе аэробного окисления свободная энергия высвобождается в результате отрыва водорода и переноса его электронов и протонов по цепи дыхательных ферментов на кислород. При этом освобождение энергии идет не одномоментно, а постепенно, поэтому большую часть этой свободной энергии (примерно 52-55%) удается аккумулировать в энергию макроэрга (АТФ). Остальная часть в результате «несовершенства» биологического окисления теряется в виде первичной теплоты. После использования свободной энергии, запасенной в АТФ, для совершения полезной работы она превращается во вторичную теплоту.

Основным обменом называется количество энергии, которое тратит организм при полном мышечном покое, через 12—14 часов после приема пищи и при окружающей температуре 20—22 °С. Основной обмен поддерживает жизнь организма на самом низком уровне деятельности нервной системы, сердца, дыхательного аппарата, пищеварения, желез внутренней секреции, выделительных процессов, покоя скелетных мышц. Даже в условиях полного покоя в клетках и тканях не прекращается обмен веществ — основа жизни организма. Показателем основного обмена является теплопроизводство в ккал в 1 ч на 1 кг веса тела и равен 1 ккал.

Общий обмен веществ— происходит в обычных условиях жизни. Он значительно выше основного обмена и зависит главным образом от деятельности скелетных мышц, а также увеличения деятельности внутренних органов. Килокалории, расходуемые при этом сверх основного обмена, называются моторными калориями. Чем интенсивнее мышечная деятельность, тем больше моторных калорий и тем выше общий обмен веществ. При умственном труде общий обмен веществ увеличивается незначительно — на 2—3 %, а если умственный труд сопровождается мышечной деятельностью — на 10—20 %.

Факторы, влияющие на обмен:

· Генетика. Одни люди рождаются с более быстрым обменом веществ, другие с более медленным.

· Пол. У мужчин больше мышечной массы и меньше жира в организме. Это значит, что у них больше величина основного обмена.

· Возраст. С возрастом основной обмен веществ замедляется. После 20-летнего возраста, каждые десять лет этот показатель снижается в среднем на 2%.

· Вес. Чем больше вес человека, тем больше калорий человеку нужно.

· Площадь поверхности тела. Это соотношение роста и веса. Чем больше общая площадь поверхности тела, тем выше Величина Основного Обмена.
У высоких, худых людей Величина Основного Обмена больше.

· Процент жировых отложений. Чем он меньше, тем больше Величина Основного Обмена. Именно меньший процент жировых отложений у мужчин является причиной, по которой интенсивность их основного обмена больше, чем у женщин.

· Диета. Голодание или резкое сокращение количества потребляемых калорий может снизить величину основного обмена на 30%. Низкокалорийная диета для потери веса может привести к снижению Величины Основного Обмена на 20%.

· Температура тела. При увеличении внутренней температуры тела на полградуса, Величина Основного Обмена увеличивается примерно на 7%. Чем выше температура тела, тем быстрее присходят химические реакции в организме. Поэтому Величина Основного Обмена с температурой 42°C увеличится приблизительно на 50%.

· Внешняя температура. Температура окружающей среды также влияет на основной обмен. Воздействие холодных температур приводит к увеличению ВОО, ведь организму нужно выделять больше тепла для поддержания необходимой внутренней температуры тела. Непродолжительное пребывание в условиях высокой температуры имеет небольшое влияние на метаболизм, т.к. температура компенсируется за счёт возросшей теплоотдачи. Но длительное пребывание на жаре может также повысить ВОО.

· Гормоны. Тироксин (производится в щитовидной железе) является одним из ключевых регуляторов Величины Основного Обмена. Он ускоряет метаболическую активность тела. Чем больше вырабатывается тироксина, тем выше ВОО. Если организм производит его слишком много (это состояние известно как тиреотоксикоз) ВОО может возрасти вдвое. Если его слишком мало (микседема), ВОО может уменьшится на 30-40% по сравнению с нормой. Как и тироксин, адреналин также увеличивает ВОО, но в меньшей степени.

· Упражнения. Физические упражнения не только влияют на вес, сжигая калории, но и помогают повысить интенсивность основного обмена за счет увеличения объемов мышечной массы.